DE10025732A1 - Electronic programmable toggle switch for data communication system, selects optimum service line for specific transmission request based on data traffic, availability of service line and data request - Google Patents

Electronic programmable toggle switch for data communication system, selects optimum service line for specific transmission request based on data traffic, availability of service line and data request

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Abstract

A programmable controller (2) connected to the switch (1) monitors data traffic condition, data requests and availability of different service lines (3-6) like telephone line and TV cable. The controller selects the optimum service line for a specific transmission request, based on the monitoring result and controls the switch for transmitting data over the selected line. An Independent claim is also included for electronic control device.

Description

Daten- und Informations-Dienstleistungen werden auf verschiedenen, z. T. konkurrierenden technischen Wegen angeboten. Hierzu gehören u. a. Telefon-Leitungen, Fernseh-Kabel, Stromversorgungen und funkgestützte Optionen.Data and information services are based on various, e.g. T. offered competing technical ways. These include a. Telephone lines TV cables, power supplies and radio based options.

Die Nutzungsanforderungen wachsen derzeit jedoch schneller als die technischen Möglichkeiten und Ausstattungen. Dies führt beispielsweise beim Internet-Surfen über Telefonleitungen zu mitunter extrem langen Wartezeiten. Dies hat wiederum zur Folge, dass bestimmte Dienste nicht oder kaum angenommen bzw. genutzt werden, auch wenn die neuesten Beschleunigungs- und Komprimierungsverfahren verwendet werden.However, the usage requirements are currently growing faster than the technical ones Possibilities and equipment. This occurs, for example, when surfing the Internet Telephone lines with sometimes extremely long waiting times. This in turn means that certain services are not or only rarely accepted or used, even if the latest acceleration and compression methods are used.

Eine der grundlegenden Bedingungen für die Akzeptanz von elektronischen Daten- bzw. Informations-Dienstleistungen insbesondere für die kommerzielle Nutzung ist jedoch eine zuverlässige und ausreichend schnelle Verfügbarkeit - ohne beispielsweise bislang extrem teure Standleitungen verwenden zu müssen (zumal auch Standleitungen in der Regel nicht alle Verfügbarkeits- und Geschwindigkeitsprobleme lösen).One of the basic conditions for the acceptance of electronic data or However, information services especially for commercial use is one reliable and sufficiently fast availability - without, for example, previously having to use extremely expensive dedicated lines (especially since dedicated lines in the Usually do not solve all availability and speed problems).

Eine wesentliche Folge dieser Situation ist, dass elektronische Daten- bzw. Informations- Dienstleistungen (beispielsweise des Internet) nur eingeschränkt genutzt werden, was wiederum das Wachstum der betreffenden Märkte und Anbieter beschränkt. Diese Situation wird sich auf absehbare Zeit nicht ändern, insbesondere solange das Wachstum der Nutzungsanforderungen weiterhin das der technischen Möglichkeiten und Ausstattungen übertrifft.An essential consequence of this situation is that electronic data or information Services (such as the Internet) are used only to a limited extent in turn limited the growth of the markets and providers concerned. This Situation will not change in the foreseeable future, especially as long as the growth the usage requirements continue to be that of the technical possibilities and Equipment surpasses.

Zur Lösung dieses Problems werden hier folgende Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren beschrieben:
To solve this problem, the following device and an associated method are described here:

  • 1. 1 Die unterschiedlichen Informations-Versorgungs-Leitungen gehören zu weitgehend getrennten technischen Systemen (beispielsweise Telefon- und Fernsehkabel), sodaß Überlastungsphasen der Systeme zeitlich in der Regel voneinander unabhängig sind und es daher sinnvoll ist, die Verfügbarkeit der jeweiligen Systeme zu überwachen und Datenanforderungen bzw. -Sendungen davon abhängig auf dem jeweils am besten verfügbaren Übertragungsweg zu schalten.1. 1 The different information supply lines are too extensive separate technical systems (e.g. telephone and television cables), so that phases of overload of the systems usually separate from each other are independent and therefore it makes sense to have the availability of the respective systems to monitor and data requests or shipments depending on it switch to the best available transmission path.
  • 2. 2 Eine elektronische integrierte Schaltung (1), nachfolgend 'Switcher' genannt, wird derart ausgeführt, dass verfügbare technische Datenleitungen eingangs- (3-6) und ausgangsseitig (7-10) an sie angeschlossen werden können, beispielsweise Stromversorgungs- und Telefon-Leitungen sowie Fernsehkabel. Die Verbindung zwischen Switcher (1) und einer an anderen Stellen benötigten Informations- Versorgungs-Leitung, beispielsweise Stromversorgung (13) kann direkt (Stromversorgungskabel (beispielsweise 6 und 10) durchläuft Switcher (1)) oder auch indirekt (Switcher (1) koppelt beispielsweise über einen Koppler (12) an die Stromversorgungsleitung(13) erfolgen.2. 2 An electronic integrated circuit ( 1 ), hereinafter referred to as 'switcher', is designed in such a way that available technical data lines can be connected to it on the input ( 3-6 ) and output side ( 7-10 ), for example power supply and telephone Cables and television cables. The connection between switcher ( 1 ) and an information supply line required at other points, for example power supply ( 13 ) can be direct (power supply cable (for example 6 and 10) runs through switcher ( 1 )) or also indirectly (switcher ( 1 ) couples for example via a coupler ( 12 ) to the power supply line ( 13 ).
  • 3. 3 Der Switcher (1) wird zusätzlich verbunden mit einem vorzugsweise standardisierten und programmierbaren, elektronischen Steuer- und Eingabe-Gerät (2), beispielsweise einem Personal-Computer, nachfolgend 'Controller' genannt.3. 3 The switcher ( 1 ) is additionally connected to a preferably standardized and programmable electronic control and input device ( 2 ), for example a personal computer, hereinafter referred to as the 'controller'.
  • 4. 4 Optional kann eines über die Leitungen (7-10) der angeschlossenen Endgeräte (beispielsweise ein PC oder Server) die Aufgaben des Controllers übernehmen.4. 4 Optionally, one can take over the tasks of the controller via the lines ( 7-10 ) of the connected end devices (for example a PC or server).
  • 5. 5 Optional können Controller und Switcher auch vereint, also technisch integriert werden, beispielsweise in einem Gerät oder gar in einer integrierten Schaltung, die wiederum beispielsweise in Form eines PC ausgeführt sein könnte.5. 5 Optionally, controller and switcher can also be combined, i.e. technically integrated be, for example in a device or even in an integrated circuit, the in turn could be in the form of a PC, for example.
  • 6. 6 Optional können Daten-Verbindungen (7-10) zwischen Switcher (1) und Endgeräten auch über Funk hergestellt werden, was aufgrund der in der Regel relativ geringen Entfernungen beispielsweise innerhalb von Gebäuden mit neuen Techniken keine Schwierigkeit mehr darstellt.6. 6 As an option, data connections ( 7-10 ) between switcher ( 1 ) and end devices can also be established by radio, which is no longer a problem due to the generally relatively short distances, for example within buildings, using new techniques.
  • 7. 7 Der Conroller (2) überwacht
    • 1. 7.1 welche Anforderungen nach Informations-Dienstleistungen von denen an den Switcher (1) angeschlossenen Endgeräte über die Verbindungen (7-10) gestellt werden;
    • 2. 7.2 über welchen Ausgangsweg diese Daten am schnellsten und zuverlässigsten übertragen werden können;
    • 3. 7.3 welche Informationslieferungen von entsprechenden Anbietern über die entsprechenden Leitungen (3-6) ankommen.
    7. 7 The controller ( 2 ) monitors
    • 1. 7.1 which requests for information services are made by those connected to the switcher ( 1 ) via the connections ( 7-10 );
    • 2. 7.2 via which exit route this data can be transmitted fastest and most reliably;
    • 3. 7.3 Which information deliveries from corresponding providers arrive via the corresponding lines ( 3-6 ).
  • 8. 8 Die Anzahl der angeschlossenen Datenversorgungs- und Endgeräte-Leitungen ist dabei nicht prinzipiell beschränkt.8. 8 The number of connected data supply and terminal lines is not limited in principle.
  • 9. 9 Die an den Switcher angeschlossenen Endgeräte sind vorzugsweise durch einen eindeutigen Code identifiziert, beispielsweise mit einer im Internetbereich international üblichen, sogenannten IP-Adresse, sodaß übertragene Informationen jeweils eindeutig zugeordnet werden können.9. 9 The devices connected to the switcher are preferably by a unique code identified, for example with one in the Internet area internationally usual, so-called IP address, so that transmitted information can be clearly assigned in each case.
  • 10. 10 Der Controller (2) überprüft die Verfügbarkeit und die zu erwartenden Übertragungsraten der verschiedenen Wege (3-6), und ermittelt dabei, auf welchem Wege angeforderte Informations-Dienstleistungen oder gesendete Daten am schnellsten und zuverlässigsten übertragen werden können. Auf Basis dieser ermittelten Information weist der Controller (2) den Switcher (1) an, die entsprechend optimale Daten-Verbindung herzustellen bzw. die Daten von der betreffenden Endgeräteleitung (7-10) zur optimalen Ausgangsleitung (3-6) zu schalten.10. 10 The controller ( 2 ) checks the availability and the expected transmission rates of the different paths ( 3-6 ), and determines in which way the requested information services or sent data can be transmitted the fastest and most reliable. On the basis of this determined information, the controller ( 2 ) instructs the switcher ( 1 ) to establish the correspondingly optimal data connection or to switch the data from the relevant terminal line ( 7-10 ) to the optimal output line ( 3-6 ).
  • 11. 11 Optional können Controller und/oder Switcher gesendete Datenpakete zwischenspeichern und dann übertragen, wenn eine optimale Übertragung beispielsweise hinsichtlich Kosten und Sicherheit möglich ist, beispielsweise dann, wenn entsprechende Anforderungen anstehen.11. 11 Optionally, controllers and / or switches can send data packets cache and then transfer when an optimal transfer for example in terms of costs and security, for example then if there are corresponding requirements.
  • 12. 12 So kann es beispielsweise vorkommen, dass am Fernseher, als eines der Endgeräte, angeforderte Internet-Dienste faktisch über eine Telefon-Leitung übertragen werden, oder auch umgekehrt, dass über ein PC-Modem an der Telefonanlage angeforderte Daten letztlich über das Fernsehkabel übertragen werden.12. 12 For example, it can happen that on the television, as one of the End devices, requested Internet services actually via a telephone line transmitted, or vice versa, that via a PC modem on the Telephone system ultimately transmit the data requested over the television cable become.
  • 13. 13 Optional kann der Controller (2) die Überprüfung der Nutzung und der Verfügbarkeit sowie der zu erwartenden Übertragungsraten der verschiedenen Wege (3-6), nicht nur bei Anforderung durch eines der Endgeräte, sondern in beispielsweise äquidistanten Zeitabständen automatisch durchführen, um stets reaktionsbreit für entsprechende Übertragungs-Anforderungen zu sein, aber auch, um entsprechende Nutzungs- und Verfügbarkeitsprofile als Grundlage der Planung zukünftiger Übertragungen zu erstellen. Prüfabstände der Verfügbarkeit und Geschwindigkeit können bei elektronischen Geräten durchaus in engen Abständen, beispielsweise Sekunden oder Minuten, ausgeführt werden, sodaß mit den Verfügbarkeitsprotokollen eine verläßliche Planungsgrundlage für zukünftige Übertragungsaufgaben entsteht.13. 13 Optionally, the controller ( 2 ) can automatically check the usage and availability as well as the expected transmission rates of the various paths ( 3-6 ), not only when requested by one of the end devices, but also, for example, at equidistant time intervals to be reaction-wide for corresponding transmission requirements, but also to create appropriate usage and availability profiles as the basis for planning future transmissions. Check intervals of availability and speed can be carried out at close intervals, for example seconds or minutes, for electronic devices, so that the availability logs provide a reliable planning basis for future transmission tasks.
  • 14. 14 Optional kann der Switcher (1) beispielsweise durch eine Einsteck-Karte für einen PC realisiert werden, sodaß der PC an diesen nicht nur als Endgerät angeschlossenen ist, sondern gleichzeitig auch die Überwachungstätigkeit, also die Funktion des Controllers (2) übernehmen kann.14. 14 Optionally, the switcher ( 1 ) can be implemented, for example, with a plug-in card for a PC, so that the PC is not only connected to it as a terminal, but can also take over the monitoring activity, i.e. the function of the controller ( 2 ) ,

Anwendungsbeispiel: Ein 'Download' einer beispielsweise 50 Mega-Byte großen Datei aus dem Internet dauert heute auch über schnelle ISDN-Leitungen bis zu über 5 Stunden, wobei die unzuverlässige Verfügbarkeit häufig zum Abbruch der Datenübertragung führt, was die Gesamtdauer der Übertragung erhöht und außerdem dazu führt, dass die Leitungen während der Übertragung kaum anderweitig genutzt werden können. Hier wirkt sich die Möglichkeit der hier vorgestellten Vorrichtung und des beschriebenen Verfahrens besonders positiv aus. Aufbauend auf den erstellten Verfügbarkeits- und Geschwindigkeits-Profilen der verschiedenen Datenleitungen und Anbieter, kann die hier beschriebene Vorrichtung den Auftrag zum Download speichern und das Herunterladen der entsprechenden Dateien zu optimalen Zeiten im Hintergrund erledigen, ohne die sonstige Nutzung zu stören oder zu blockieren.Example of use: A 'download' of, for example, a 50 megabyte file the Internet today takes up to over 5 hours even via fast ISDN lines, the unreliable availability often leads to the termination of the data transmission, which increases the overall duration of the transfer and also causes the Lines can hardly be used for other purposes during the transmission. Here affects the possibility of the device presented here and the described Procedure particularly positive. Building on the created availability and Speed profiles of the various data lines and providers can be found here described device save the order for download and downloading  the corresponding files in the background at optimal times, without the disrupt or block other use.

Claims (13)

1. Elektronische integrierte Schaltung (1), kurz 'Switcher', zur Optimierung von Daten- bzw. Informationsübertragung über die wahlweise Daten-Verbindung zwischen verschiedenen Endgeräten und unterschiedlichen Daten-Versorgungswegen, dadurch gekennzeichnet,
  • a) dass der Switcher Verbindungen zu verschiedene Endgeräten sowie Daten- und Informations-Versorgungsleitungen aufweist,
  • b) wobei ein vorzugsweise programmierbarer Controller (2) über eine Verbindung (11) an den Switcher angeschlossenen ist, der den Datenverkehr, die Daten-Anforderungen und die Verfügbarkeit der Versorgungsleitungen überwacht
  • c) und entscheidet, welche optimale Verbindung zur schnellsten und zuverlässigsten Informations-Versorgungsleitung für die jeweils angeforderte Informationsübertragungen im Switcher (1) geschaltet wird.
1. Electronic integrated circuit ( 1 ), 'switcher' for short, for optimizing data or information transmission via the optional data connection between different end devices and different data supply paths , characterized in that
  • a) that the switcher has connections to various end devices as well as data and information supply lines,
  • b) wherein a preferably programmable controller ( 2 ) is connected to the switcher via a connection ( 11 ), which monitors the data traffic, the data requests and the availability of the supply lines
  • c) and decides which optimal connection to the fastest and most reliable information supply line for the requested information transmission is switched in the switcher ( 1 ).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Controller (2) und Switcher (1) in einem Gerät integriert sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the controller ( 2 ) and switcher ( 1 ) are integrated in one device. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der angeschlossenen Endgeräte die Aufgabe des Controllers übernimmt.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that one of the connected end devices takes over the task of the controller. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein PC die Aufgabe des Controllers übernimmt.4. The device according to claim 1 to 3, characterized in that a PC Takes over the task of the controller. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Switcher in Form einer PC-Steckkarte oder eines über eine vorzugsweise standardisierte Schnittstelle an einen PC anschließbaren externen Bauteils ausgeführt wird.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Switcher in the form of a PC card or a preferred one standardized interface to an external component that can be connected to a PC is performed. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, das der PC die Funktion des Controllers übernimmt.6. The device according to claim 5, characterized in that the PC the function of the controller takes over. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen (7-10) zwischen Switcher (1) und Endgeräten über Funk erfolgen.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the connections ( 7-10 ) between switcher ( 1 ) and terminals are carried out by radio. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Endgeräte durch einen eindeutigen Code identifiziert sind.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Terminal devices are identified by a unique code. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller Verfügbarkeit, Übertragungsraten und Übertragungszeiten über verschiedene Informations- und Datenversorgungs-Wege (3-6) nicht nur auf Anforderung, sondern in gewissen, wahlweise auch äquidistanten Zeitabständen, also quasi kontinuierlich ermittelt, überwacht und aufzeichnet.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the controller availability, transmission rates and transmission times via different information and data supply paths ( 3-6 ) not only on request, but in certain, optionally also equidistant time intervals, that is quasi continuously determined, monitored and recorded. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller Nutzungs- und Verfügbarkeitsprofile als Grundlage der Planung zukünftiger Übertragungen erstellt.10. The device according to claim 9, characterized in that the controller Usage and availability profiles as the basis for planning future ones Broadcasts created. 11. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Controller und/oder Switcher Daten zwischenspeichern und zu Zeiten übertragen, die je nach Anforderung optimal hinsichtlich jeweiliger Nutzungsanforderungen, beispielsweise Kostenminimierung, Geschwindigkeit oder Sicherheit, sind.11. The device according to claims 1 to 10, characterized in that the controller and / or Switcher cache data and transfer it at times depending on Requirement optimal with regard to respective usage requirements, for example Cost minimization, speed or security, are. 12. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an den Switcher nicht nur Endgeräte, sondern wiederum Verteilerknoten angeschlossen sind, an wiederum Endgeräte oder Verteilerknoten angeschlossen sein können.12. The device according to claims 1 to 11, characterized in that at the Switcher not only connected terminal devices, but also distribution nodes are connected to end devices or distribution nodes. 13. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Switcher und/oder Controller nicht in Form einer elektronisch integrierten Schaltung, sondern beispielsweise durch in Form einer opto-elektronischen oder optischen oder kombinierten Schaltung ausgeführt ist.13. The device according to claims 1 to 12, characterized in that switcher and / or controller not in the form of an electronically integrated circuit, but for example in the form of an opto-electronic or optical or combined circuit is executed.
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